造山带概念的由来与演变及问题探讨

造山运动和造山带是被广泛应用和影响较大的两个古老概念,一百多年来随着地球科学的快速发展和板块构造理论的问世,情况已发生很大的变化。如何修订这一概念的内涵使之适应新的认识而又保持原定义的首尾一贯性正受到普遍关注。本文回顾了上述概念产生的历史背景,分析了它们在板块构造理论框架下、特别是在现今大陆构造研究中所面临的问题,本文认为对这一古老概念应进行重新修订、增补或再定义。     

下石炭统马鞍桥组在天山构造演化中的地位

分布于石炭纪断陷盆地中的下石炭统马鞍桥组沉积火山岩系，底部为巨砾岩、砾岩、砂砾岩和砂岩，往上逐渐变为砂岩－粉砂岩－页岩互层夹灰岩、基性火山熔岩和少量流纹岩，具有由陆相变为海相，由浅变深、由粗变细的完整拉伸环境沉积充填序列，是碰撞造山阶段中－晚期后陆拉伸的地质记录，标志着早石炭世天山古生代洋盆闭合后，天山造山带已处于陆内构造体制。     

天山北麓黄土发育特征及形成年代

对天山北麓黄土年代的认识还存在一定分歧.文章在对天山北麓河流阶地进行划分的基础上,通过分析黄土分布与地貌单元(河流阶地与冲积扇)的依附关系,同时结合黄土-古土壤序列分析与ESR测年,初步确定天山北麓地貌面上覆盖的最老黄土年代为0.54Ma B.P.,这为分析黄土所赋含的环境信息提供时间标尺.     

黑龙江多宝山斑岩铜矿的铜金属来源与富集规律

黑龙江多宝山斑岩铜矿位于兴——蒙海西期造山带的东端。该区早古生代的演化受制于兴——蒙洋向东偏北消减于布列亚-佳木斯地块之下,火山弧呈近北西向;晚古生代的演化受制于兴——蒙洋向北西消减于克鲁伦——额尔古纳地块之下,构造线为北东走向。多宝山矿床的金属铜是多来源的,主要矿源层是中奥陶世弧火山岩,次要矿源层是早泥盆世裂谷火山岩。中海西期的中性侵入岩也提供了部分矿源,但它对成矿更主要的贡献是三期脉动式的热液活动成为高背景场中铜元素迁移和富集的主要动力。金属铜在从围岩中汲取出来富集就位于斑岩体周围的同时,在矿区及邻区较大范围内形成铜元素的降低区。多宝山斑岩铜矿的成矿期是中海西期。晚海西-印支期和燕山期的构造-岩浆事件中有其它类型的铜(或铜-多金属)矿床形成,并使多宝山斑岩铜矿遭受改造。     

利用河流阶地约束活动逆冲- 褶皱构造变形速率的不确定性：以天山北麓为例

河流地貌，特别是河流阶地是新构造与构造地貌、活动构造研究的一个重要对象，常用来刻画下伏构造变形的速率与时空模式，但利用河流地貌约束构造变形速率存在潜在的不确定性。基于十多年在天山北麓开展的构造地貌研究，认为不确定性主要包括以下4个方面：① 与阶地定年策略有关的不确定性。对于晚更新世末—全新世的年轻阶地，利用阶地沉积顶部年龄和上覆堆积底界年龄分别约束得到的变形速率可能存在比较大的差异，本研究中这种差异为50%；对于更老阶地，用这两个年龄限定的变形速率差异不大。② 与阶地对比有关的不确定性。沿背斜走向，河流过程对构造活动（如背斜基岩抬升）的响应存在时间上的不同步性。因此，对于发育在同一背斜构造上的不同河流，用某条河流已定年阶地的年龄，基于河流间的阶地对比确定另一条河未定年阶地的年龄，可能会导致阶地年龄不可忽视的偏差，进而造成对变形速率及其时空模式的误判。③ 与河流阶地位相相关的不确定性。不同成因的阶地均能呈现特定的阶地位相（向下游收敛或发散），这不利于基于阶地拔河高度的上下游阶地对比，也不利于利用阶地探讨构造活动的空间特征。④ 对于跨背斜或者断层的地貌面，由于背斜翼部或断层下降盘相对构造下沉，早期形成的地貌面将被后期的沉积物埋藏，这增加了利用该地貌面准确刻画下伏构造变形特征的难度，相关工作也要求构造两侧的变形参考面为同级地貌面。以上不确定性在利用河流地貌刻画逆断裂- 褶皱构造变形特征的研究中需要予以注意。     

东天山觉罗塔格地区底坎儿组火山岩地球化学特征及构造环境探讨

底坎儿组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,其分布范围北至吐-哈盆地南缘,南至沙泉子断裂,其地球化学特征对于探讨觉罗塔格地区的构造环境演化具有重要的意义。本文对底坎儿组火山岩的主量、微量及Sr-Nd同位素进行了研究,以探讨岩石成因及其形成的构造环境。结果表明,底坎儿组火山岩为一套钙碱性的玄武岩-安山岩-流纹英安岩组合,为石榴石-尖晶石橄榄岩地幔部分熔融的产物。玄武岩经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,安山岩和流纹英安岩则经历了斜长石和磁铁矿的结晶分异。火山岩相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,玄武岩的微量元素配分型式与弧玄武岩相似,而部分安山岩及流纹英安岩的微量元素配分型式与上地壳相似。底坎儿组火山岩的Nd同位素特征[εNd(t)=-0.14~5.69]及微量元素地球化学特征显示其具有中等亏损地幔源区特征,岩浆来自于俯冲流体交代的地幔,岩浆演化过程遭受了有限的地壳混染。基性火山岩微量元素配分型式及构造环境图解表明其可能形成于弧后盆地环境。     

成矿谱系研究及对东天山铁矿找矿问题的探讨

论述了成矿谱系研究的概要过程,指出了成矿谱系两方面的内涵,即“矿床成矿(亚)系列随着地质历史时期而发生规律性变化”和“成矿元素在同一地区长期聚集”。区域成矿谱系实际上就是区域成矿作用的演化历史及其分布规律。结合哈密小红山铁矿的发现,本文从铁的成矿谱系的角度出发,认为东天山地区具有寻找铁矿的巨大潜力。通过借鉴华北陆块北缘铁矿的成矿谱系和阿尔泰的成矿谱系,开拓找矿思路,尽早开展东天山地区铁矿资源潜力的评价和新一轮找矿工作,立足于新的成矿时代、新的矿床类型和老矿山的攻深找盲,要取得找矿突破是完全可能的。     

西天山那拉提构造带成矿背景及找金前景分析

西天山那拉提构造带成矿地质背景有利 ,具有与西邻国中天山相似的成矿条件及成矿特征。提出应将穆龙套型金矿作为主攻类型 ,同时兼顾韧性剪切带型及火山岩型金矿的找矿工作 ,并指出了相应的找矿靶区     

东天山觉罗塔格带黄山地区角闪辉长岩岩体的年代学、地球化学特征及岩石成因

为了确定东天山觉罗塔格带黄山地区单一的角闪辉长岩岩体的形成时代、源区性质及其构造属性,本文对东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩岩体进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年与地球化学分析。结果表明：2个岩体中的锆石在CL图像上主要呈条痕状吸收,Th/U值较高（0.23~0.58）,指示其岩浆成因,成岩年龄为早二叠世（281.1~282.3 Ma）。这些岩体均由单一的角闪辉长岩构成,w（SiO₂）为46.45%~52.76%,w（MgO）为5.15%~8.42%,w（Al₂O₃）为14.52%~16.84%,Mg^#主要为0.55~0.63;稀土元素配分模式呈右倾型,LREE/HREE=3.36~5.11,（La/Yb）_N=2.64~4.41,δEu值多为1.06~1.98;在微量元素蛛网图上,Rb、Ba、K、Sr等大离子亲石元素相对富集,高场强元素Nb、Ta及Zr、P、Hf相对亏损;ε_Nd（t）=10.66~12.54（t=282 Ma）,平均为11.60。综上所述,东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩的岩浆源区主要为受俯冲流体交代的亏损地幔楔。结合同时代火成岩的组合特征、沉积作用以及区域构造演化历史,认为东天山觉罗塔格带黄山地区早二叠世角闪辉长岩体形成于吐哈地块与中天山地块碰撞后的伸展背景。     

塔里木盆地与天山山脉晚新生代盆山耦合机制

根据塔里木盆地北缘地质构造几何学和运动学资料、油气勘探地震剖面、人工地震测深、地震层析成像以及地热资料,提出了塔里木盆地、准噶尔盆地岩石圈地幔在天山岩石圈之下碰撞并发生拆沉的盆山耦合机制的概念模型。由于印藏碰撞,青藏高原的北部前缘岩石圈地幔与塔里木盆地岩石圈地幔形成V字形碰撞结构,推动塔里木地块的高强度岩石圈向北运动并俯冲到天山岩石圈之下,以水平俯冲作用在中天山北缘岩石圈之下与准噶尔盆地向南俯冲的岩石圈地幔碰撞,并发生后剥拆离。塔里木岩石圈俯冲的过程中,形成库车再生前陆盆地和再生前陆冲断带以及再生天山山脉。冲断量约为塔里木俯冲量的20％。这一盆山耦合模型可以解释盆地构造、盆地沉降、山脉隆升、岩石圈深部构造和热特征。